建筑結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)重點(diǎn)3 HXJ

1、建筑結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)要點(diǎn)3 第一章1、 建筑的三個最基本要素：強(qiáng)度、適用、美觀。P22、 建筑結(jié)構(gòu)的分類：（1）按材料分：混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)；（2）按結(jié)構(gòu)體系（受力特點(diǎn)）分：混合結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)。（3）按建筑物層數(shù)分：高層建筑、多層建筑、低層建筑。P3-6第二章1、結(jié)構(gòu)的概念：包括結(jié)構(gòu)的作用、作用效應(yīng)、抗力及其隨機(jī)性P92、荷載按時(shí)間的變異情況分為：永久荷載和可變荷載。永久荷載的代表值是指其標(biāo)準(zhǔn)值，幾種常見材料單位體積的自重（素混凝土、鋼筋混凝土、水泥砂漿、石灰砂漿）P10可變荷載的代表值有標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值。P10-1

2、23、 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)（一）結(jié)構(gòu)功能要求：安全性、適用性、耐久性（二）極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法：（1）結(jié)構(gòu)的可靠度理論Z=R-S，結(jié)構(gòu)可靠的基本條件是Z0；（R為結(jié)構(gòu)抗力，S為作用效應(yīng)）P12（2）極限狀態(tài)的分類：承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的方法：0SR由可變荷載效應(yīng)控制的組合： S=GSGk+Q1SQ1k+Qici SQik由永久荷載效應(yīng)控制的組合： S=GSGk+QiciSQik（G取1.35）正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的方法：SC標(biāo)準(zhǔn)組合：S= SGk+ SQ1k+ci SQik頻遇組合：S= SGk+f1SQ1k+qi SQik準(zhǔn)永久組合：S= SGk+ci SQik P15

3、-16|第三章 無第四章1、熱軋鋼筋的力學(xué)性能：（1）應(yīng)力-應(yīng)變曲線：彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段、頸縮階段；（2）鋼材的強(qiáng)度包括屈服強(qiáng)度、極限抗拉強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度。（3）塑性性能 P292、混凝土：（1）混凝土的抗壓強(qiáng)度包括立方體抗壓強(qiáng)度fcu,k 和軸心抗壓強(qiáng)度fck P33-34（2）混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變曲線P37（3）鋼筋和混凝土間粘結(jié)和錨固P40-42第二節(jié)：鋼筋混凝土受彎構(gòu)件：受彎構(gòu)件在荷載的作用下，斜面可能發(fā)生的破壞包括沿正截面破壞和沿斜截面破壞。P43一、 受彎構(gòu)件的受力特征（1） 受彎構(gòu)件正截面的破壞特征取決于配筋率、混凝土的強(qiáng)度等級、截面形式，其中以配筋率最為明顯。截面配筋率=

4、As/bh0 。其類型包括少筋破壞、適筋破壞、多筋破壞。P43-44（2） 適筋受彎構(gòu)件截面受力的三個階段：彈性階段，帶裂縫工作階段，破壞階段（截面抗震驗(yàn)算是建立在第一階段的基礎(chǔ)上，構(gòu)件使用階段的變形和裂縫寬度驗(yàn)算是建立在第二階段的基礎(chǔ)上，而截面的承載能力計(jì)算是建立在第三階段）P44-45二、 單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算（1） 基本假定P45（2） 計(jì)算簡圖（核心是“等效”，注意等效條件）P46-47（3） 基本計(jì)算公式P47-48截面的有效高度ho=h-as，梁板有效高度的確定P48（4） 基本公式的使用條件：防止超筋破壞：b 防止少筋破壞：min P48-49計(jì)算題型：構(gòu)件設(shè)計(jì)P

5、51的例4-1和校核問題的例4-2 P52三、T形截面正截面承載力計(jì)算（1） T形截面分類（按受壓區(qū)的高度不同）：第一類：中和軸在翼緣內(nèi)，和第二類中和軸在粱肋內(nèi)，臨界情況：中和軸通過翼緣底面（2） 第一類T形截面計(jì)算公式P56 防止超筋破壞：b 防止少筋破壞：Asminbh，b為T形截面腹板寬度（一般第一個均能滿 足）（3） 第二類T形截面計(jì)算公式P57 防止防止超筋破壞：b 防止少筋破壞：Asminbh，b為T形截面腹板寬度（一般第二個均能滿足）計(jì)算題 例4-4 、4-5 P56-60四、雙筋矩形截面正截面承載力計(jì)算 P59（1） 基本計(jì)算公式（2）適用條件防止超筋破壞保證受壓鋼筋強(qiáng)度充分利

6、用：當(dāng)不滿足時(shí)，可近似取 x=2as計(jì)算題例4-5 P60受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件在剪彎區(qū)段可能沿斜截面發(fā)生剪切或彎曲破壞： 剪切破壞計(jì)算防止。腹筋形式：箍筋、斜筋、彎起鋼筋； 彎曲破壞構(gòu)造滿足。4-1斜截面受剪破壞形態(tài)及受力特點(diǎn)真正的剪切破壞發(fā)生于縱筋屈服和粘結(jié)錨固破壞之前。 破壞形態(tài)的主要影響因素為： 1.剪跨比：廣義剪跨比=M/Vh0，對集中力作用下的簡支梁=a/h0（a剪跨，集中力至剪力較大一側(cè)支座的距離）計(jì)算剪跨比=a/h0 ； 2.配箍率：sv=nAsv1/bs（梁縱向水平截面中單位面積的箍筋含量）。一、無腹筋簡支梁斜截面剪切破壞形態(tài) P673，斜拉破壞：一旦斜裂即發(fā)展成臨

7、界斜裂縫，混凝土截面貫通、并沿縱筋撕裂，梁被劈裂。破壞過程短、撓度小、脆性大，承載力低。=1-3，剪壓破壞：剪彎段斜裂， 其一發(fā)展為臨界斜裂縫，縫頂受壓、剪、局壓應(yīng)力共同作用，混凝土壓碎破壞。 1，斜壓破壞：斜裂縫多條平行， 分割梁腹成斜向小柱，類似短柱壓壞。二、有腹筋簡支梁斜截面剪切破壞形態(tài) 斜拉破壞：較大、腹筋太少，一旦開裂，腹筋立即屈服，不能抑制斜裂縫，梁很快破壞。 剪壓破壞：臨界斜裂縫出現(xiàn)后，與之相交的腹筋先后屈服，裂縫開展，剪壓區(qū)混凝土達(dá)復(fù)合受力下的極限強(qiáng)度。 斜壓破壞：很小、腹筋過多、梁腹薄弱時(shí)，腹筋未屈服、梁腹混凝土即因主壓應(yīng)力過大發(fā)生破壞。受剪承載力由梁截面尺寸及混凝土強(qiáng)度決定

8、。4-2斜截面受剪承載力計(jì)算一、影響斜截面受剪承載力的主要因素 p661.剪跨比 剪跨比實(shí)質(zhì)反映截面、關(guān)系，決定主應(yīng)力大小、方向，影響破壞形態(tài)及受剪承載力。增大，梁斜壓、剪壓、斜拉破壞，受剪承載力降低。2.配箍率sv及箍筋強(qiáng)度fyv 名義剪應(yīng)力Vu/bh0sv*fyv 。3.混凝土強(qiáng)度4.縱筋配筋率 縱筋銷栓作用，限制斜裂縫、保證剪壓區(qū)高度。對無腹筋梁影響較大。5.斜截面骨料咬合力 對無腹筋梁斜截面受剪承載力影響較大。6.截面尺寸和形狀7.加載方式二、斜截面受剪承載力計(jì)算 p68（一）一般受彎構(gòu)件1.計(jì)算公式 剪壓破壞：Vu=Vc+Vs+Vsb Vc混凝土剪壓區(qū)受剪； Vs、Vsb與斜裂縫相交

9、的腹筋受剪。1）僅配箍筋的構(gòu)件（常用形式）均布荷載下矩形、T形、工形截面構(gòu)件 ft混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fyv箍筋抗拉屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 s箍筋間距 b腹板寬度 h0截面有效高度 Asv=nAsv1以受集中荷載為主的矩形、T形、工形截面構(gòu)件 集中荷載對支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣產(chǎn)生的剪力值75%總剪力值 式中:3取32）彎起鋼筋的受剪承載力 Vsb=0.8fyAsbsins fy彎起鋼筋抗拉屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 Asb同一彎起平面內(nèi)與斜裂縫相交的彎起鋼筋截面積 s彎起鋼筋與梁軸的夾角，一般45o，h800時(shí)通常60o2.適用條件 1）截面限制條件避免斜壓破壞防止薄腹梁使用階段斜裂縫過寬 hw/b4（一般梁）

10、：V0.25cfcbh0 hw/b6（薄腹梁）：V0.2cfcbh0 4hw/b800、宜8，h800、宜6；有縱向壓筋時(shí)，應(yīng)d/4（d 為縱向壓筋最大直徑） 最大間距：p70表4-123.計(jì)算位置（臨界斜裂縫位置） 1）支座邊緣處斜截面（剪力值最大） 2）受拉區(qū)彎起筋彎起點(diǎn)處截面 3）箍筋直徑或間距改變處 4）肋寬變化處（二）厚板均布荷載，無箍筋、彎起鋼筋板： Vu=0.7hftbh0其中：h=（800/h0）1/4 截面高度影響系數(shù)，h02000取2000可參見例題形式以及課件相關(guān)要點(diǎn) p71-p74 例4-6，例4-74-3關(guān)于斜截面受彎承載力 斜截面受彎承載力=斜截面上的縱向受拉鋼筋、

11、彎起鋼筋、箍筋等在斜截面破壞時(shí)，各自提供的拉力對受壓區(qū)的內(nèi)力矩之和。以縱筋的彎起、截?cái)?、錨固（縱 筋沿梁長的布置方式，及伸入支座的錨固長度）及箍筋間距等構(gòu)造措施來保證。 所謂抵抗彎矩圖，是指按實(shí)際配置的縱向鋼筋所繪制出的梁上各正截面所能承受的彎矩圖。它反映了沿梁長正截面上材料的抗力，故亦稱為材料圖。一材料圖的做法 以梁軸線為橫軸，豎標(biāo)表示相應(yīng)截面的抵抗彎矩Mu。 按梁正截面承載力計(jì)算的縱向受力鋼筋是以同符號彎矩區(qū)段內(nèi)的最大彎矩為依據(jù)求得的，該最大彎矩處的截面稱為控制截面。 下面以一配有325縱筋的矩形截面簡支梁為例說明材料圖的做法。正截面承載力按下式確定 第i根鋼筋的受彎承載力為： （1） 當(dāng)

12、縱筋全部伸入支座時(shí)由式可知，各截面Mu相同，此時(shí)的材料圖為一平直線。每根鋼筋分擔(dān)的彎矩Mui=Mu/3。按與設(shè)計(jì)彎矩相同的比例繪出正截面受彎承載力圖形（圖4.43）就得全部縱筋伸入支座時(shí)的材料圖 （2） 部分縱筋彎起 當(dāng)縱向鋼筋彎起后，材料圖將發(fā)生變化。設(shè)一根25的縱筋在距支座為650mm的C點(diǎn)以彎起角45彎起。該鋼筋彎起后，其拉力的水平分量不斷減小，因而其抵抗彎矩值不斷變小直至為零。假定該鋼筋彎起后與梁軸線的交點(diǎn)為D，過D點(diǎn)后該鋼筋抵抗彎矩為零，則CD段的材料圖為斜直線cd（圖4.44)。 （3） 部分縱筋截?cái)?縱筋不宜在受拉區(qū)截?cái)?，但支座?fù)彎矩處的縱筋可在適當(dāng)位置部分截?cái)?。截?cái)嗵幍牡挚箯澗?/p>

13、將發(fā)生突變，其值為Mui=Asi/AsMu。二縱筋的彎起：彎起點(diǎn)應(yīng)在充分利用點(diǎn) 外h0/2處。在梁的受拉區(qū)中，彎起鋼筋的彎起點(diǎn)，可在按正截面受彎承載力計(jì)算不需要該鋼筋截面面積之前彎起；但彎起鋼筋與梁中心線的交點(diǎn)，應(yīng)在不需要該鋼筋的截面之外；同時(shí)，彎起點(diǎn)與按計(jì)算充分利用該鋼筋的截面之間的距離，不應(yīng)小于h0/2。 三 縱筋的截?cái)啵撼χё?fù)彎矩筋截?cái)?，不宜在正彎矩受拉區(qū)截?cái)啵ú焕芰Γ?1）V0.7ftbh0時(shí)，應(yīng)在不需要點(diǎn)外20d及充分利用點(diǎn)外1.2la截?cái)啵籚0.7ftbh0時(shí)，應(yīng)在不需要點(diǎn)外h0和20d、及充分利用點(diǎn)外1.2la+h0截?cái)啵?2）若上述截?cái)帱c(diǎn)仍在負(fù)彎矩拉區(qū)內(nèi)，應(yīng)在不需要點(diǎn)外

14、1.3h0和20d、及充分利用點(diǎn)外1.2la+1.7h0截?cái)唷５谌?jié) 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件軸心受壓構(gòu)件一、構(gòu)造要求1.截面形狀、尺寸 截面多為正方形，可圓形、多邊形，也可矩形（長短邊尺寸不宜懸殊），一般l0/b30及l(fā)0/h25（避免長細(xì)比過大、不能充分利用材料強(qiáng)度）。2.材料強(qiáng)度 混凝土：一般C25 縱筋：一般HRB400、HRB335、RRB400，不宜高強(qiáng)（不能充分利用） 箍筋：一般HPB235、HRB335，也可HRB4003.縱筋 沿截面四周均布，不得少于4根，滿足最小配筋率要求，但總配筋率不宜超過5%； 直徑不宜小于12； 凈距應(yīng)50，中距應(yīng)300。4.箍筋 應(yīng)封閉式，不可有內(nèi)折角；

15、 截面各邊縱筋3根，應(yīng)設(shè)復(fù)合箍筋； 直徑：應(yīng)d/4及6； 間距：綁扎骨架，應(yīng)15d及b、400；焊接骨架，應(yīng)20d及b、400；縱筋配筋率3%時(shí)，箍筋直徑8，間距10d及200 二、軸壓短柱的受力全過程1.正截面應(yīng)力分布 軸壓下，鋼筋、混凝土壓應(yīng)變相等，并沿柱長均勻分布；二者應(yīng)力不等。2破壞過程 （1）N很小，混凝土處于彈性工作階段； （2）N增大，混凝土進(jìn)入彈塑性階段，混凝土應(yīng)變c增長快于應(yīng)力c增長，而鋼筋仍處于彈性階段，應(yīng)力增長隨應(yīng)變c加快，鋼筋承壓比例逐漸加大、混凝土承擔(dān)壓力減小應(yīng)力重分布； （3）N繼續(xù)增加至c=0.002（混凝土達(dá)軸壓時(shí)的極限壓應(yīng)變），柱四周明顯縱裂，混凝土保護(hù)層開始

16、剝落，縱筋壓屈外凸，混凝土壓碎破壞。 此時(shí)，縱筋應(yīng)力可達(dá)0.002*2*105=400N/mm2 HPB235、HRB335、HRB400、RRB400已達(dá)到屈服強(qiáng)度。高強(qiáng)鋼筋未屈服，只能取fy=400 N/mm2。三、長細(xì)比的影響 因混凝土質(zhì)量不均、配筋不對稱、制作安裝誤差等，構(gòu)件實(shí)際軸線常偏離幾何軸線。 微小初始偏心各截面附加彎矩細(xì)長柱側(cè)向撓度加大初始偏心側(cè)向撓度、附加彎矩加大M、N共同作用下破壞。 短柱：側(cè)向撓曲引起的附加彎矩很小，對承載力的影響可忽略； 長柱：承載力隨長細(xì)比增大而降低，需考慮長細(xì)比的影響。 規(guī)范：穩(wěn)定系數(shù)=Nul/Nus，按長細(xì)比= l0/b或l0/d、l0/i查表。

17、（構(gòu)件計(jì)算長度l0與二端支承有關(guān)：二端鉸支l，二端固定0.5 l，一端固定、一端鉸支0.7 l，懸臂2 l）四、承載力計(jì)算公式 Nu=0.9（fcA+fyAs） 縱筋配筋率3%時(shí)，AA-As例題： 鋼筋混凝土兩端鉸支圓形截面柱，截面尺寸400400mm,柱高H=3.9m，承受軸心壓力設(shè)計(jì)值N=2390kN（含自重），材料采用C30混凝土、HRB335縱筋，試確定柱縱向配筋。習(xí)題： 鋼筋混凝土方形截面懸臂柱，承受軸心壓力設(shè)計(jì)值N=1000kN（含自重），柱高H=3.5m，材料采用C30混凝土、HPB235箍筋、HRB335縱筋，試確定柱截面尺寸及配筋。單向偏心受壓構(gòu)件 縱向壓力N作用線偏離軸線e

18、0； 構(gòu)件截面同時(shí)作用軸心壓力N、彎矩M一、構(gòu)造要求1.截面形狀、尺寸 截面一般為矩形，較大尺寸柱采用工字形，拱結(jié)構(gòu)的肋多為T形。2.縱筋 受力筋放置在偏心方向截面的兩邊；h600時(shí)，應(yīng)在側(cè)面設(shè)置d=10-16的縱向構(gòu)造鋼筋，并附加箍筋或拉筋。二、偏壓構(gòu)件破壞形態(tài)1.受拉破壞 近N側(cè)受壓，遠(yuǎn)N側(cè)受拉拉區(qū)混凝土橫向開裂拉筋屈服，裂縫明顯加寬，壓區(qū)高度減小、邊緣縱向開裂壓區(qū)混凝土壓碎破壞（破壞時(shí)，若壓區(qū)高度不太小，壓筋一般能屈服） 大偏壓構(gòu)件。破壞特征：拉筋屈服壓筋屈服、壓區(qū)混凝土壓碎破壞；有明顯破壞預(yù)兆，塑性破壞。2.受壓破壞 全截面或截面大部分受壓： 一般情況：近N側(cè)鋼筋屈服，混凝土壓碎（另一

19、側(cè)鋼筋受拉或受壓，但未達(dá)到屈服強(qiáng)度）； 若偏心距很小，近N側(cè)鋼筋多、遠(yuǎn)N側(cè)壓筋少，導(dǎo)致截面實(shí)際形心偏離幾何中心向近N側(cè)，則遠(yuǎn)N側(cè)混凝土壓應(yīng)力大、先壓碎 小偏壓構(gòu)件。破壞特征：壓區(qū)混凝土壓碎、同側(cè)壓筋屈服（另一側(cè)鋼筋受拉或受壓，未屈服）；無明顯破壞預(yù)兆，脆性破壞。 3.大、小偏壓界限 界限狀態(tài)：大偏壓構(gòu)件拉筋屈服時(shí)，壓區(qū)混凝土達(dá)極限壓應(yīng)變。 =b，b為界限相對壓區(qū)高度。 判別： b，大偏壓 b， 小偏壓三、縱向彎曲的影響 構(gòu)件在偏心壓力作用下，側(cè)向撓曲附加彎矩加大撓曲加大偏心。 偏心距增大系數(shù)：其中： ei=e0+ea為初始偏心距，e0=M/N，附加偏心距ea取偏心方向截面尺寸的1/30和20m

20、m中的較大值； 1為偏壓構(gòu)件截面曲率修正系數(shù)，1=0.5fcA/N ，11取1=1； 2為偏壓構(gòu)件長細(xì)比對截面曲率的影響系數(shù)，2=1.15-0.01l0/h，l 0/h15取2=1。 四、矩形截面偏壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算（一）大偏壓構(gòu)件1.基本計(jì)算公式N=0： N=1fcbx+fyAs-fyAsMAs=0： Ne=1fcbx(h0-x/2)+ fyAs（h0-as）MAs=0： Ne=fyAs（h0-as）-1fcbx(x/2-as)其中：e=ei+h/2-as，e=ei-h/2+as2.適用條件xbh0（拉筋屈服）；x2as（壓筋達(dá)抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度） 若x1fcbh0，近N側(cè)As較多、遠(yuǎn)N側(cè)As

21、較少。為使As不致太少：MAs=0：Ne=fyAs（h0-as） +1fcbh(h0-h/2)其中e=h/2-（e0-ea）-asAs按公式MAs=0計(jì)算。 2.縱筋應(yīng)力s的確定 設(shè)s為線性關(guān)系，經(jīng)驗(yàn)公式： s= fy（-1）/（b-1） 公式適用條件：21-bb 五、不對稱配筋偏壓構(gòu)件截面設(shè)計(jì)（一）大小偏壓判別初判：eibh0小偏壓（二）大偏壓計(jì)算1.As、As未知： 以（As+ As）最少為原則，取=b代入基本公式。2.已知As，求As：由基本公式求x，若 2asxbh0，仍由基本公式，求As xbh0，則按小偏壓計(jì)算 （三）小偏壓計(jì)算 為使（As+ As）最少，取As=minbh，將As

22、、s代入MAs=0求x，若 21-bb，由MAs=0求As h/h021-b，則s=-fy，由N=0、MAs=0重求x及As 21-b、且h/h0，取x=h和（21-b）h0中的較小值，由MAs=0求As為避免遠(yuǎn)N側(cè)As受壓屈服，規(guī)范： e00.15h0，且N1fcbh0時(shí)，取x=h，由MAs=0（遠(yuǎn)N側(cè)先壞公式）求As 任何時(shí)候，As、As都要滿足最小配筋率要求，但總配筋率宜5%。六、對稱配筋偏壓構(gòu)件截面設(shè)計(jì)（一）大偏壓計(jì)算 N=0：N=1fcbx+fyAs-fyAs=1fcbx 則x=N/1fcb，檢驗(yàn)xbh0 MAs=0：Ne=1fcbx(h0-x/2)+ fyAs（h0-as） 得As

23、，則As= As檢驗(yàn)適用條件： 若xbh0，按小偏壓計(jì)算（二）小偏壓計(jì)算 由N=0： N=1fcbx+fyAs-sAs 整理fyAs表達(dá)式，代入下式 MAs=0：Ne=1fcbx(h0-x/2)+ fyAs（h0-as） 近似取x(h0-x/2)=0.43 h02 得到As，則As= As七、矩形截面偏壓構(gòu)件截面復(fù)核（一）大小偏壓判別 利用大偏壓平衡條件，對N作用點(diǎn)取矩MN=0： 1fcbx(ei-h/2+x/2)+ fyAse= fyAse 得到x（對稱配筋時(shí)，x=N/1fcb），判別大小偏壓 （二）彎矩作用平面驗(yàn)算1.大偏壓 由N=0計(jì)算N，M=Ne02.小偏壓 將s（表達(dá)式）代替大偏壓公

24、式MN=0中的fy ，求x，再由N=0求N，M=Ne0（三）垂直于彎矩作用平面驗(yàn)算 （N較大、e0較小， l0/b較大時(shí)，可能由垂直平面承載力起控制作用）簡化計(jì)算：按軸壓驗(yàn)算，由l0/b查值。八、正截面強(qiáng)度的N-M相關(guān)曲線 已知截面、材料的偏壓構(gòu)件，達(dá)極限承載力時(shí)，截面所能承受的軸力N與彎矩M一一對應(yīng)，二者相互制約、影響破壞。判別： N不變，M增大不利 M不變，小偏壓N增大不利、大偏壓N減小不利例1 已知矩形截面受壓柱 bh = 300500，柱上作用軸向力設(shè)計(jì)值 N = 850 kN，彎矩設(shè)計(jì)值 M = 285 kNm，柱的計(jì)算長度 L = 4.5 m，混凝土強(qiáng)度等級為 C30，采用HRB3

25、35鋼筋，對稱配筋，求柱所需的縱向鋼筋截面面積。例2 已知矩形截面受壓柱 bh = 300500，柱上作用軸向力設(shè)計(jì)值 N = 1650 kN，彎矩設(shè)計(jì)值 M = 285 kNm，柱的計(jì)算長度 L = 4.5 m，混凝土強(qiáng)度等級為 C30，采用HRB335鋼筋，對稱配筋，求柱所需的縱向鋼筋截面面積。 例4.鋼筋混凝土柱，截面bh=500600mm，不對稱配筋，as=as=35mm，柱計(jì)算高度6m，承受軸心壓力設(shè)計(jì)值N=3090kN、彎矩設(shè)計(jì)值M=154.5kNm，采用C30混凝土、HRB400縱筋，求該柱縱筋用量。習(xí)1.鋼筋混凝土柱，截面bh=400600mm，不對稱配筋，as=as=45mm

26、，柱計(jì)算高度6m，承受軸心壓力設(shè)計(jì)值N=3170kN、彎矩設(shè)計(jì)值M=83.6kNm，采用C35混凝土、HRB400縱筋，求該柱縱筋用量。(P180,習(xí)6.5)習(xí)2.鋼筋混凝土柱，采用C30混凝土、HRB335縱筋，截面bh=600800mm，as=as=45mm，柱計(jì)算高度6m，承受軸心壓力設(shè)計(jì)值N=3000kN、彎矩設(shè)計(jì)值M=1800kNm，分別按對稱、不對稱情況計(jì)算該柱截面所需配筋。九、斜截面抗剪承載力計(jì)算 （軸向壓力對抗剪有利，但作用有限、且構(gòu)件延性大降）Vu=1.75ftbh0/（+1.0）+1.0fyv（Asv/s）h0+0.07N當(dāng)N0.3fcA時(shí)，取N=0.3fcA公式中： 對框

27、架柱，=M/Vh0，3取3； 對其它偏壓構(gòu)件，承受均布荷載時(shí)=1.5； 以集中荷載為主時(shí)=a/h0，3取3 。思考題：1. 軸壓承載力計(jì)算為何要考慮構(gòu)件長細(xì)比的影響？2. 大小偏壓構(gòu)件的破壞特征及界限。3. 偏壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算方法。4. 對稱、不對稱配筋偏壓構(gòu)件的正截面設(shè)計(jì)。5. 偏壓構(gòu)件正截面承載力的N-M相關(guān)曲線及其作用。6.偏壓構(gòu)件斜截面抗剪承載力計(jì)算中如何考慮軸向壓力的影響？ 第五章 砌體結(jié)構(gòu)5.1 砌體的種類砌體是由塊體和砂漿砌筑而成的整體。砌體分為無筋砌體和配筋砌體兩大類。根據(jù)塊體的不同，無筋砌體有：磚砌體、砌塊砌體和石砌體。在砌體中配有鋼筋或鋼筋混凝土的稱為配筋砌體。一磚砌

28、體在房屋建筑中，磚砌體通常用作內(nèi)外墻、柱及基礎(chǔ)等承重結(jié)構(gòu)，圍護(hù)墻及隔斷墻等非承重結(jié)構(gòu)。承重墻一般多做成實(shí)心的。實(shí)心磚砌體按照磚的搭砌方式，有一順一丁、三順一丁或五順一丁的砌筑方法。 有些磚必須側(cè)砌而形成180mm、300mm和420mm等厚度?？招拇u也可砌成90mm、180mm、240mm、290mm及390mm厚的墻體。空斗墻是將部分或全部磚側(cè)砌而成。砌筑方法有一眠一斗、一眠多斗和無眠斗墻（圖5-1）。空斗墻與實(shí)心墻相比，具有節(jié)約磚和砂漿，降低造價(jià)及減輕自重的優(yōu)點(diǎn)。圖5.1空斗墻砌筑方法二砌塊砌體砌塊代替粘土磚做墻體材料是墻體改革的一項(xiàng)重要措施，它有利于建筑工業(yè)化、減輕體力勞動強(qiáng)度及加快施工

29、進(jìn)度。由于砌塊單塊自重大，故必須使用吊裝機(jī)具。在選擇砌塊的規(guī)格尺寸和型號時(shí)，應(yīng)考慮吊裝設(shè)備的能力和房屋墻體的分塊情況，并應(yīng)盡量減少砌塊的類型。常用的砌塊有混凝土中型、小型空心砌塊和粉煤灰中型實(shí)心砌塊。主要用于住宅、學(xué)校、辦公樓及一般工業(yè)建筑的承重墻或圍護(hù)墻。 三石砌體石砌體有料石砌體、毛石砌體和毛石混凝土砌體。料石砌體一般用于建筑房屋、石拱橋、石壩等構(gòu)筑物。由于料石加工困難，故一般多采用毛石砌體。用毛石砌體建造的多層房屋可達(dá)到5層。毛石混凝土砌體是在模板內(nèi)交替鋪置混凝土層及形狀不規(guī)則的毛石層構(gòu)成的。毛石混凝土砌體通常用作一般房屋和構(gòu)筑物的基礎(chǔ)。 四配筋磚砌體當(dāng)磚砌體構(gòu)件截面尺寸較大，需要減小其

30、截面尺寸，提高砌體的強(qiáng)度時(shí)，可在砌體的水平灰縫中每隔幾層磚放置一層鋼筋網(wǎng)（圖5.2），稱為網(wǎng)狀配筋磚砌體或橫向配筋磚砌體。當(dāng)構(gòu)件的偏心較大時(shí)，可在豎向灰縫內(nèi)或在垂直于彎矩方向的兩個側(cè)面預(yù)留的豎向凹槽內(nèi)，放置縱向鋼筋和澆注混凝土（圖5.3），這種配筋稱為組合磚砌體。 圖5.2網(wǎng)狀配筋磚砌體圖5.3組合磚砌體構(gòu)件截面5.2 材料強(qiáng)度等級一 燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂磚和蒸壓粉煤灰磚磚的強(qiáng)度等級，是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的抗壓和抗折強(qiáng)度來確定的。燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚的強(qiáng)度等級分為五級：MU30、MU25、MU20、MU15和MU10。蒸壓灰砂磚和蒸壓粉煤灰磚的強(qiáng)度等級分為四級：MU25、MU2

31、0、MU15和MU10。 二 砌塊砌塊的強(qiáng)度等級分為五級：MU20、MU15、MU10、MU7.5和MU5。砌塊的強(qiáng)度等級是由單個砌體的破壞荷載，按毛截面折算的抗壓強(qiáng)度來確定的。三石材石材的強(qiáng)度等級分為七級：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30和MU20。 石材的強(qiáng)度等級是以邊長為70mm的立方體試塊測得的抗壓強(qiáng)度來確定的。 四砂漿砂漿在砌體中的作用是將塊材粘結(jié)成整體，并因抹平塊體表面而使應(yīng)力分布較為均勻。同時(shí)，砂漿填滿塊材間的縫隙而減少了砌體的透氣性，從而提高了砌體隔熱性和抗凍性能。砂漿按其不同組成可分為以下三類：（1） 水泥砂漿（2） 混合砂漿 （3） 石灰砂漿、粘

32、土砂漿和石膏砂漿砂漿強(qiáng)度等級是將邊長70.7mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊養(yǎng)護(hù)到28d測其抗壓極限強(qiáng)度來劃分，共有M15、M10、M7.5、M5、M2.5五級。 5.3 砌體的力學(xué)性能一砌體的抗壓強(qiáng)度1. 磚砌體在軸心受壓下的破壞特征 根據(jù)試驗(yàn)表明,磚砌體的破壞大致經(jīng)歷以下三個階段: 第一階段，從開始加荷到個別磚出現(xiàn)第一條（或第一批）裂縫，如圖5.4(a)所示。這個階段的特點(diǎn)是如不再增加荷載，裂縫也不擴(kuò)展。 第二階段，隨著荷載的增加，單塊磚內(nèi)個別裂縫不斷開展并擴(kuò)大，并沿豎向通過若干層磚形成連續(xù)裂縫，如圖5.4(b)所示。 第三階段，砌體完全破壞的瞬間為第三階段。繼續(xù)增加荷載，裂縫將迅速開展，砌體被幾條貫

33、通的裂縫分割成互不相連的若干小柱，如圖5.4(c)所示，小柱朝側(cè)向突出，其中某些小柱可能被壓碎，以致最終喪失承載力而破壞。 圖5.4砌體軸心受壓的破壞特征2.磚砌體受壓應(yīng)力狀態(tài)的分析 當(dāng)砌體受壓時(shí)，磚承受的壓力是不均勻的，而處于受彎、受剪和局部受壓狀態(tài)下，如圖5.5所示。由于磚的厚度小，又是脆性材料，其抗剪、抗彎強(qiáng)度遠(yuǎn)低于抗壓強(qiáng)度，砌體的第一批裂縫就是由于單塊磚的受彎、受剪破壞引起的。 單塊磚在砌體內(nèi)除了受彎、受剪外還要受拉。這種橫向拉力也是促使磚在較小的荷載下提早開裂的原因之一。 圖5.5砌體中的應(yīng)力狀態(tài)(a) 砌體中個別磚的受力狀態(tài)；(b) 磚表面砂漿不均勻3影響砌體抗壓強(qiáng)度的因素 （1）

34、塊體的強(qiáng)度、尺寸和形狀的影響 砌體的強(qiáng)度主要取決于塊體的強(qiáng)度。增加塊體的厚度，其抗彎、抗剪能力亦會增加，同樣會提高砌體的抗壓強(qiáng)度。 塊體的表面愈平整，灰縫的厚度將愈均勻，從而減少塊體的受彎受剪作用，砌體的抗壓強(qiáng)度就會提高。（2）砂漿的強(qiáng)度及和易性的影響 砂漿強(qiáng)度過低將加大塊體與砂漿橫向變形的差異，對砌體抗壓強(qiáng)度不利。 和易性好的砂漿具有很好的流動性和保水性。在砌筑時(shí)易于鋪成均勻、密實(shí)的灰縫，減少了單個塊體在砌體中彎、剪應(yīng)力，因而提高了砌體的抗壓強(qiáng)度。 （3）砌筑質(zhì)量的影響 砌筑質(zhì)量對砌體抗壓強(qiáng)度的影響，主要表現(xiàn)在水平灰縫砂漿的飽滿程度。 灰縫的厚度也將影響砌體強(qiáng)度。水平灰縫厚些容易鋪得均勻，但

35、增加了磚的橫向拉應(yīng)力；灰縫過薄，使砂漿難以均勻鋪砌。實(shí)踐證明，水平灰縫厚度宜為812mm。 4. 各類砌體的抗壓強(qiáng)度 （1）各類砌體軸心抗壓強(qiáng)度的平均值fm 根據(jù)國內(nèi)試驗(yàn)資料，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析而建立了各類砌體都適用的砌體抗壓強(qiáng)度平均值fm的計(jì)算公式，如下式所示：fm=K1f1a (1+0.07f2)K2（2）各類砌體軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fk 各類砌體軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是表示其抗壓強(qiáng)度的基本代表值，由概率分布的0.05分位數(shù)確定。即fk=fm(1+1.645f) （3）各類砌體軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f與其抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fk的關(guān)系式為f=fk/f （4）單排孔混凝土砌塊對孔砌筑時(shí)，灌孔砌

36、體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fg應(yīng)按下式計(jì)算fg=f+0.6fc= 二 砌體的軸心抗拉、抗彎和抗剪強(qiáng)度1. 各類砌體的軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft在圓形水池設(shè)計(jì)中，由于內(nèi)部液體的壓力在池壁中產(chǎn)生環(huán)向水平拉力，而使砌體垂直截面處于軸心受拉狀態(tài)（圖5.6）。由圖可見，砌體的軸心受拉破壞有兩種基本形式：（1） 當(dāng)塊體強(qiáng)度等級較高，砂漿強(qiáng)度等級較低時(shí)，砌體將沿齒縫破壞（圖5.6(a)中的-、-）均為齒縫破壞。 （2） 當(dāng)塊體強(qiáng)度等級較低，砂漿強(qiáng)度等級較高時(shí)，砌體的破壞可能沿豎直灰縫和塊體截面連成的直縫破壞（圖5.6(a)中的-）。 圖5.6 砌體的軸心受拉2. 各類砌體的彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftm 帶支墩的擋土墻和風(fēng)荷

37、載作用下的圍墻均屬受彎構(gòu)件（圖5.7）。由圖可見，砌體的彎曲受拉破壞有三種基本形式： （1）當(dāng)塊體強(qiáng)度等級較高 時(shí)，砌體沿齒縫破壞（圖5.7(a)中的-）。（2）當(dāng)塊體強(qiáng)度等級較低，而砂漿強(qiáng)度等級較高時(shí)，砌體可能沿豎直灰縫和塊體截面連成的直縫破壞（圖5.7(a)中的-）。（3） 當(dāng)彎矩較大時(shí)，砌體將沿彎矩最大截面的水平灰縫產(chǎn)生沿通縫的彎曲破壞（圖5.7(b)中的-）。3. 各類砌體的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fv砌體結(jié)構(gòu)中的門窗磚過梁、拱過梁支座均屬受剪構(gòu) 件 （圖5.8）。它們可能沿階梯形截面受剪破壞（圖5.8(a)），沿通縫截面受剪破壞（圖5.8(b)）。 齡期為28d的以毛截面計(jì)算的各類砌體的軸心抗

38、拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，當(dāng)施工質(zhì)量控制等級為B級時(shí)，可由P168表5-8中查得。 圖5.8 砌體的受剪破壞三 砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的調(diào)整在進(jìn)行砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，遇到下列情況的各類砌體，其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù)a:（1） 有吊車房屋砌體、跨度不小于9m的梁下燒結(jié)普通磚砌體、跨度不小于7.5m的梁下燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂磚和蒸壓粉煤灰磚砌體，混凝土和輕骨料混凝土砌塊砌體，a為0.9；（2） 對無筋砌體構(gòu)件，其截面面積0.3m2時(shí)，a=A+0.7。對配筋砌體構(gòu)件，其截面面積0.2m2時(shí)，a=A+0.8。A為構(gòu)件截面面積（m2）；（3） 當(dāng)砌體用水泥砂漿砌筑時(shí)，對表9.2表9.7各表

39、中數(shù)值，a=0.9；對表9.8中數(shù)值，a=0.8；對配筋砌體構(gòu)件，當(dāng)其中的砌體采用水泥砂漿砌筑時(shí)，僅對砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以調(diào)整系數(shù)a；（4） 當(dāng)施工質(zhì)量控制等級為C級時(shí)，a=0.89；（5） 當(dāng)驗(yàn)算施工中房屋的構(gòu)件時(shí)，a=1.1。第十章 第一節(jié) 震級、烈度、設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)1. 震級：震級的大小與地震釋放的能量有關(guān)，地震能量越大，震級就越大。震級標(biāo)準(zhǔn)“里氏震級”，震級相差兩級，能量就相差1000倍。 震級是按一定的微觀標(biāo)準(zhǔn)來表示地震能量大小的一種量度。 震級與能量的關(guān)系: 10w=11.8+1.5M,其中M為震級，w為釋放的能量（爾格）2. 烈度：地震發(fā)生時(shí)，人們通常用地震烈度來描述地面早熟地震影響和破

40、壞的程度即地面運(yùn)動的強(qiáng)度或地面破壞的程度。單位為“度” 烈度不僅與地震本身的大小（震級）有關(guān)，也與震源深度、離震中的距離及地震波所通過的介質(zhì)條件等多種因素有關(guān)。我國現(xiàn)行的中國地震烈度表，最低為一度，最高為十二度。3. 基本烈度：在未來一定時(shí)期內(nèi)，在本區(qū)最普遍的，可能遭到的最大地震烈度。第二節(jié)：抗震設(shè)計(jì)基本要求一、 抗震設(shè)防的目標(biāo)：“三水準(zhǔn)的設(shè)防目標(biāo)”和為此目標(biāo)而進(jìn)行的“兩階段設(shè)計(jì)步驟”“三水準(zhǔn)的設(shè)防目標(biāo)”：小震不壞，中震可修，大震不倒“兩階段設(shè)計(jì)步驟”：第一階段：對絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震作用下的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件承載力驗(yàn)算和結(jié)構(gòu)彈塑性變形驗(yàn)算，對各類結(jié)構(gòu)按規(guī)范要求采取抗震措施。第二階段：對一些規(guī)范規(guī)

41、定的結(jié)構(gòu)進(jìn)行罕遇地震下的彈塑性變形驗(yàn)算。二、 抗震設(shè)防依據(jù)、分類及設(shè)防標(biāo)準(zhǔn) 抗震設(shè)防類別：1甲類建筑重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑。2.乙類建筑地震時(shí)使用功能不能中斷需盡快恢復(fù)的建筑，如：消防、急救供電、水、電等。3.丙類建筑除甲、乙、丁類以外的一般建筑。4.丁類建筑抗震次要建筑.設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)：1.建筑設(shè)防烈度6-8度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高1度要求；設(shè)防烈度9度時(shí)，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高要求。2.建筑設(shè)防烈度6-8度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高1度要求；設(shè)防烈度9度時(shí)，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求；對較小的乙類建筑，當(dāng)其結(jié)構(gòu)改用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型時(shí)，應(yīng)允許仍按

42、本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求。3.建筑應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求4.建筑允許比本地區(qū)設(shè)防烈度適當(dāng)降低，但設(shè)防烈度為6度時(shí)不能降低。三、抗震概念設(shè)計(jì)1.建筑設(shè)計(jì)應(yīng)重視結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。2.合理的建筑結(jié)構(gòu)體系選擇。3.抗側(cè)力結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的延性設(shè)計(jì)。四、建筑場地、地基和基礎(chǔ)見書本P350P351習(xí)題專項(xiàng)第二章：知識點(diǎn)見P917頁：例1.某預(yù)制混凝土板。安全等級為二級，板長 3.6 m，計(jì)算跨度 3.48 m，板寬 0.9 m，自重 2.6 kN/m2，后澆混凝土層厚 50 mm，板底抹灰層厚 20 mm?；钶d標(biāo)準(zhǔn)值取 4.5 kN/m2，準(zhǔn)永久值系數(shù)為 0.45 。計(jì)算該板按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀

43、態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的截面彎矩設(shè)計(jì)值。解：永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算如下：自重 2.6 kN/m250mm后澆層 250.05=1.25 kN/m220mm板底抹灰層 200.02=0.4 kN/m2 4.25 kN/m2沿板長每延米均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.94.25=3.825 kN/m可變荷載每延米標(biāo)準(zhǔn)值為0.94.5=4.05 kN/m kNm, kNm按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),按可變荷載效應(yīng)控制的組合彎矩設(shè)計(jì)值為 kNm按永久荷載效應(yīng)控制的組合彎矩設(shè)計(jì)值為=kNm取可變荷載效應(yīng)控制的組合彎矩設(shè)計(jì)值正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的截面彎矩設(shè)計(jì)值按荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)為 kNm按荷載的準(zhǔn)永久組合為 kNm例2：某混凝土板，安

44、全等級為二級。板長 4.5 m，計(jì)算跨度 4.38 m，板寬 1.2 m。自重 2.5 kN/m2，后澆混凝土層厚 50 mm（混凝土自重25kN/m3），板底抹灰層厚 20 mm（自重20kN/m3），活荷載取 1.5 kN/m2，準(zhǔn)永久值系數(shù)為 0.4。試計(jì)算該板按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的截面彎矩設(shè)計(jì)值。解：永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算如下：自重 2.5 kN/m250mm后澆層 250.05=1.25 kN/m220mm板底抹灰層 200.02=0.4 kN/m2 4.15 kN/m2沿板長每延米均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為1.24.15=4.98 kN/m可變荷載每延米標(biāo)準(zhǔn)值為1.21.5=1.8kN/m 按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí), （1）按可變荷載效應(yīng)控制的組合彎矩設(shè)計(jì)值為=kNm（2）按永久荷載效應(yīng)控制的組合彎矩設(shè)計(jì)值為=kNm取可變荷載效應(yīng)控制的組合彎矩設(shè)計(jì)值正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的截面彎矩設(shè)計(jì)值按荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)為按荷載的準(zhǔn)永久組合為= kNm第四章：知識點(diǎn)見P2493頁一，鋼筋混凝土受壓構(gòu)件相關(guān)計(jì)算題例1.某矩形截面雙筋梁，bh = 200500，C20 砼，級(HPB335)鋼筋，環(huán)境類別為一類,M = 190 kNm，求 As 和 As 。解： ho =h- as=500-40= 460mm, N/mm2